上海電信自2009年6月啟動“城市光網(MONET)”計劃,致力于構建“百兆進戶、千兆進樓、T級出口”的網絡能力。由于其FTTx建設起步早,經過多年的實踐積累,發(fā)展模式、技術規(guī)范、網絡規(guī)劃、設備采購、工程實施、業(yè)務開通、運營管理等各環(huán)節(jié)均已達到成熟穩(wěn)定。目前上海電信光網用戶正以每周2.5萬戶的速度快速增長。截至2011年10月上海電信已實現300萬以上用戶的FTTH覆蓋、100萬以上用戶的FTTH商用,其中10兆及以上用戶超過50萬。FTTH已經成為上海電信的主要接入模式,其發(fā)展勢頭大大超過其他地區(qū)。
全息視圖網格化規(guī)劃為基礎
FTTH作為寬帶接入的終極模式,在應用過程中卻面臨重重困難,如網絡無法統(tǒng)一規(guī)劃、ODN無統(tǒng)一標準、投入高、業(yè)務多樣配置復雜、光纖網絡缺乏故障診斷手段等。面對難題,上海電信不斷創(chuàng)新,積累了豐富的經驗。
FTTH建設,首要的任務就是整體規(guī)劃。上海電信2008年就首次建立了網格化的“全息視圖”管理系統(tǒng),將上海6340.5平方公里的區(qū)域無縫分割成6萬多個網格,并將網格內所有的用戶、設施、業(yè)務收入等納入統(tǒng)一管理。
隨著“城市光網”的發(fā)展,上海電信結合業(yè)務發(fā)展需求,完成了基于全息視圖系統(tǒng)的FTTH網格化規(guī)劃。整個FTTH網絡規(guī)劃細化到網格,對每個網格進行需求分析。根據網格的用戶基礎資料,匯總每個網格的PON口需求和光纖需求,然后按照5公里的覆蓋原則,形成全上海市OLT布點規(guī)劃、城域網規(guī)劃和接入光纜網規(guī)劃,同時結合上海寸土寸金、機房資源緊張的特點,同步完成機房資源和電源的總體規(guī)劃,及早發(fā)現和消除基礎資源瓶頸。
上海電信通過網格化規(guī)劃,建立了前端市場和后端建設的緊密聯動。后端通過網格化規(guī)劃,指導高效益、高價值的網格區(qū)域率先進行FTTH的建設和發(fā)展。建設完畢之后,上海電信將FTTH資源信息全部創(chuàng)建在網格里面,實時跟蹤網格的變化,并進行統(tǒng)計和資源預警。同時還利用網格做了其他區(qū)域的規(guī)劃,基本按照網格為單位,完成每個網格內光網的建設方案,最后匯總成一個基于網格系統(tǒng)的FTTH整體規(guī)劃。
有了整體的規(guī)劃和成熟的建設模式,FTTH網絡覆蓋能逐步跟隨前端業(yè)務需求發(fā)展,快速推進。在FTTH工程建設完成后,上海電信采取后端發(fā)起的模式,對基于網格的原寬帶用戶進行整體平移,以快速提升FTTH用戶規(guī)模。
創(chuàng)新解決ODN網絡建設四大難題
由于用戶需求呈現地域和時間上的差異性,FTTH的ODN實施過程中一度面臨過一系列難題。上海電信以用戶差異需求為導向,對于ODN建設中的各種難題進行創(chuàng)新性攻克。上海電信先后制定了符合上?,F網特點的PON設備命名規(guī)范、組網規(guī)范、資源與業(yè)務配置規(guī)范、工程設計規(guī)范、施工驗收規(guī)范等多個技術標準規(guī)范,尤其是在ODN產品和施工工藝方面,上海電信進行了大量創(chuàng)新,獨創(chuàng)了一系列建設規(guī)范和產品標準。
除此之外,上海電信專門設立裝維培訓基地,展示一系列標準和建設規(guī)范,并利用該基地對3000多名裝維人員、工程人員、設計人員進行培訓。
如何解決PON口、主干光纖用量激增問題?
上海電信采用EPON進行FTTx建設,前期主要是FTTB建設模式,一般每OLTPON口(每根主干光纖)采用1:16或者1:32的分光,能接入128~256個用戶。如果改為FTTH模式,按照EPON802.3ah標準規(guī)定,每PON口最大可接入32個用戶,這將引起OLTPON口數量及主干光纖用量激增至FTTB模式的4~8倍。
全面采用1:64分光后,直接為上海電信節(jié)省PON口、主干光纖用量50%。
如何解決用戶地域和時間上的需求差異問題?
上海網絡用戶居住區(qū)域存在別墅區(qū)、多層和高層住宅小區(qū)的差異。對于別墅區(qū),用戶密度低且分散,采取結構簡單的一級分光方式的ODN網絡即可滿足要求。而對于普通住宅小區(qū),如果采用一級分光方式,則需要在小區(qū)鋪設較多數量的光纖,對小區(qū)管道造成較大壓力。為此,在普通住宅小區(qū),上海電信提出二級分光架構,第一級設置在小區(qū)的線纜匯聚點,第二級設置于公寓樓的樓道內。二級分光的架構,既滿足網絡后續(xù)發(fā)展要求,又節(jié)省了整體投資,同時也有利于采用光功率檢測法的ODN網絡故障段落定位。
在FTTH建設初期,用戶接受度和實裝情況較低,若采取全覆蓋的方式,在低實裝率地區(qū)會造成設備和資源浪費,也給前期投資帶來很大壓力;而隨著時間的推移,用戶接受度會逐步提高,實裝率將不斷提升。為此,上海電信多次討論后采用了FTTH“薄覆蓋”的模式。“薄覆蓋”是指光纜按容量進行一次性建設,但安裝在樓道里的分光器等產品按照模塊化設計,可以按需擴容。譬如在12個住戶的樓道可先放一個1:8的光分路器,當需要開通第9個用戶的時候,再放第二個光分路器;如果是老舊小區(qū),因為用戶的發(fā)展是逐步的,所以初期先放一個1:4的光分路器,這樣可以實現更“薄”的覆蓋。當后期有更多用戶需求,可按需再放一個1:8的光分路器。“薄覆蓋”方式下,OLT的PON口根據用戶發(fā)展的需求分2至3次逐步配置到位、光纜容量安裝期一次配置到位的模式,進一步減少了設備和器件的投入成本。
如何低成本部署適合上海本地網的ODN網絡產品?
上海建筑物種類繁多,功能、環(huán)境條件以及用戶需求各自不同,對ODN網絡產品提出了較高的要求。上海電信根據上海地區(qū)特點,堅持“無跳纖、薄覆蓋、便放裝”的建設理念,自主研發(fā)了一系列ODN網絡產品,包括插片式光分路器、新型光纜配纖設備、家庭信息箱、蝶形引入光纜等。
插片式光分路器是“模塊化、無跳纖”結構,可通過靈活地增加插片式光分路器(光分插片)數量,來實現端口的擴容,這契合上海電信“薄覆蓋”的建設思路,降低了上海電信FTTH的初期建設成本。
新型光纜配纖設備,也為“模塊化無跳纖”設備,包括室內落地式無跳接光纜配纖設備與室外落地式無跳接光纜配纖設備,除去了光纜適配器,減少了光路活接頭衰耗,省去跳纖,可大大節(jié)省光功率,降低故障率,提高了光纜網絡運行安全。同時增加了光分路器的安裝位置,為后續(xù)新建或已建的光纜開通FTTH業(yè)務提供了便利條件。
“模塊化、無跳纖”的設計要求,減少了活接頭數量,節(jié)省了光功率。一個傳統(tǒng)的ODN網絡中至少需要經過4~5個交接配纖環(huán)節(jié),每個光纜交接箱可以節(jié)省0.3~0.5dB的損耗。這樣也就相當于延長了4~5公里傳輸距離,也有效保障了EPON1:64分光的實施。
除了自主研發(fā)外,上海電信還制定了ODN產品統(tǒng)一標準規(guī)范,并在此基礎上進行統(tǒng)一招標采購,將采購成本降至最低;不同廠商的產品和模塊可以靈活互換,也降低了維護成本。
如何解決ODN網絡建成后的管理和維護?
為了能夠快速開通業(yè)務、快速部署FTTH用戶終端,上海電信還打通了FTTH業(yè)務開通流程,實現了終端由硬標識認證向軟標識(LOID)認證的轉變,從而完成了業(yè)務流程從申請、資源派配、工單下發(fā)、設備認證到業(yè)務配置的全面自動化,極大降低了FTTH的放號工作量,全面提升了FTTH的放號速度。
業(yè)務開通后僅僅解決了FTTH快速部署難題,后續(xù)能否快速響應用戶的故障申告,才是整個光網可運營的關鍵。目前常見的光纖診斷手段是采用OTDR檢測診斷,但其成本十分昂貴,而且對運維管理要求很高,很難規(guī)模部署。上海電信經過研究和實踐,選擇了基于光功率檢測的ODN故障診斷方式,開創(chuàng)了基于光功率檢測的ODN故障診斷系統(tǒng),并完成了基于PON112系統(tǒng)的開發(fā)和應用,獲得了良好的效果,大幅提升了城市光網的用戶滿意度。
家庭網絡部署問題繁雜
在城市光網發(fā)展階段,上海電信遇到了由于住宅結構、家庭裝修、使用習慣引發(fā)的家庭網絡部署難的問題,主要表現在:
●某些小區(qū)完全沒有入戶管孔;
●某些小區(qū),雖然有入戶管孔,但已經被開發(fā)商預留的五類線、cable擠滿,根本無法再引入光纖;
●某些小區(qū),光纖通過各種方法入戶后,卻發(fā)現根本沒有配套的信息箱,或者信息箱非常小,完全無法安放ONU;
●ONU放入信息箱以后,卻發(fā)現大部分信息箱中并沒有預留強電;供電問題解決后,卻發(fā)現用戶裝修時的五類線星形匯聚點并不在信息箱處。
針對這些問題,上海電信對家庭網絡部署提出了符合本地化特征的思路和解決方案。
如何解決光纖入戶難、信息點和匯聚點不統(tǒng)一問題?
上海電信規(guī)模部署FTTH初期,發(fā)現很多小區(qū)室內五類線的匯聚點不在入戶信息箱而在客廳,由于用戶不愿破壞裝修、入戶管孔已經被占滿等因素光纖到達五類線匯聚點困難。通過調研和分析,上海電信提出了1+1兩級組網方案來解決此類問題。
1+1兩級組網模式,即SFU+E8-C的應用模式,將人們概念中原本應該合一的EPON家庭網關分離為兩個獨立的設備,并將SFU的體積、功耗做小,能夠放入狹窄的弱電井、弱電箱中。SFU提供光到電的轉換和系統(tǒng)網絡的接入,E8C負責家庭業(yè)務的處理和接入,兩者功能定位和區(qū)分清晰。
SFU設置于住宅內或住宅外有光纖可接入的信息點(該信息點附近能放置單端口ONU設備并能提供220伏市電電源);信息點通過五類線連接到家庭布線的線纜匯聚點(如家庭信息箱端口內),在線纜匯聚點內放置E8C。
如何解決WLAN信號穿越問題?
由于家庭住宅的家庭信息箱基本采用鐵質材料,直接采用PON上行E8設備會存在WLAN被屏蔽問題。針對此問題,上海電信創(chuàng)新性地提出AP外置型家庭網關+AP的模式,并在充分驗證和測試后,制定了AP外置型家庭網關技術規(guī)范。
這種模式適用的家庭場合包括:入戶光纜能敷設至家庭布線的線纜匯聚點(如家庭信息箱內),并且在該線纜匯聚點處能滿足PON上行定制終端設備的放置和提供220伏市電電源,而該線纜匯聚點放置無線AP覆蓋效果不能滿足用戶業(yè)務使用的需求。
如何解決已裝修商品房光纖入戶穿管道問題?
原有的家庭布線沒有預留光網入戶的管道,用戶擔心鉆墻、打洞,破壞了裝修好的墻體、地面,給城市光網的推進增加了阻力。為此,上海電信自創(chuàng)了引導光纖穿越暗管、微創(chuàng)開孔、利用銅線分線箱暗管入戶等技術和解決方案。
前瞻引入10GEPON試用
目前EPONFTTH的接入帶寬能力基本滿足“百兆到戶”的要求,然而上海電信卻前瞻性地考慮網絡帶寬能力的持續(xù)提升。為此,上海電信結合自身情況,持續(xù)關注包括10GEPON、WPON、混合PON等在內的升級技術。
基于EPON技術的FTTH模式能夠滿足目前“城市光網”20M(4M以上上網+2路3M標清+1路8M高清+2路語音)帶寬需求。
按照2013年寬帶滲透率達到80%,68%開通標清,15%開通高清考慮并發(fā)比,所需每PON口帶寬為:380M(直播)+64×30%×(8M×80%×15%+3M×2×80%×68%)(點播)+153.6M×80%(上網)+12.8M(VoIP)=597M<950M(EPON有效帶寬)×90%(鏈路資源占有率)。
即使高清與標清的滲透率都達到100%,EPON仍然可以滿足20M帶寬需求:380M(直播)+268.8M(點播)+153.6M(上網)+12.8M(VoIP)=815.2M<950M×90%(鏈路資源占有率)。
下階段,要達到“城市光網”50M~100M帶寬要求,需采用10GPON技術。
延續(xù)目前FTTH網絡規(guī)劃,仍按照寬帶滲透率達到80%,實裝率70%,流量并發(fā)率68%,所需每PON口帶寬為:【800M(全高清直播/組播流量)+64×80%×70%×100M×68%(點播/單播流量)+12.8M(VoIP)】/90%(鏈路資源占用率)>3.6G。
另一方面,P2P、即時通信、視頻通信、網絡游戲、視頻監(jiān)控圖像采集、物聯網數據采集、云計算/云存儲等應用日益普及和豐富,用戶上網流量的對稱化趨勢明顯。需要對稱10GPON技術。
綜上分析,10GEPON無疑是最合適的技術選擇。
10GEPON的同PON口多速率兼容能力可實現用戶側1G、10G對稱、10G非對稱ONU的按需放裝,靈活升遷??筛脤崿F中國電信集團倡導的4M、8M、10M、20M、50M、100M差異化服務。
預計在2012年,上海電信將實現FTTH基本覆蓋和20M能力提供。在此基礎上,就可對高端用戶探索實踐50M~100M的帶寬升級,在2015年“十二五”末,實現相當比例用戶真正的百兆到戶,保持基礎管道的核心競爭優(yōu)勢。
10GEPON無疑在產業(yè)成熟度上更具先發(fā)優(yōu)勢。據悉,10GEPONFTTH已在湖北電信下一代融合創(chuàng)新網絡中規(guī)模商用。
綜合考量,EPON/10GEPON路線更適合上海電信“城市光網”建設。